इंजीनियरों ने एक पतली लचीली संकर सामग्री से बने अर्धचालक का आविष्कार किया है जिसका उपयोग निकट भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है।
बड़ी-बड़ी कंपनियों के इंजीनियर कंप्यूटर और मोबाइल फोन जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए फोल्डेबल और फ्लेक्सिबल डिस्प्ले स्क्रीन डिजाइन करने पर काम कर रहे हैं। उनका लक्ष्य एक ऐसी डिस्प्ले स्क्रीन बनाना है जो कागज की तरह मुलायम हो, यानी मोड़ने योग्य हो और साथ ही इलेक्ट्रॉनिक रूप से भी काम करे। दुनिया की सबसे बड़ी मोबाइल फोन निर्माता कंपनियों में से एक, सैमसंग, बहुत जल्द एक फ्लेक्सिबल मोबाइल फोन लॉन्च करने की संभावना है। उन्होंने एक फ्लेक्सिबल ऑर्गेनिक लाइट एमिटिंग डायोड (ओएलईडी) पैनल विकसित किया है जिसकी सतह अटूट है। यह हल्का होने के साथ-साथ मजबूत और टिकाऊ भी है और उच्च तापमान को सहन कर सकता है। इसकी सबसे खास बात यह है कि डिवाइस के गिरने पर भी यह डिस्प्ले टूटेगा या क्षतिग्रस्त नहीं होगा – जो आज मोबाइल फोन डिस्प्ले डिजाइनरों के सामने सबसे बड़ी चुनौती है। एक सामान्य एलसीडी स्क्रीन मुड़ने पर भी डिस्प्ले करती रहती है, लेकिन इसके अंदर का तरल पदार्थ अपनी जगह से हट जाता है और इसलिए विकृत छवि दिखाई देती है। नई फ्लेक्सिबल ओएलईडी स्क्रीन को डिस्प्ले को विकृत किए बिना मोड़ा या घुमाया जा सकता है, हालांकि यह पूरी तरह से फोल्डेबल नहीं होगी। भविष्य में अधिक फ्लेक्सिबल नैनोवायर का उपयोग करके इसकी फ्लेक्सिबिलिटी को और बढ़ाया जा सकता है। क्वांटम डॉट लाइट एमिटिंग डायोड डिस्प्ले नैनो-क्रिस्टल के उपयोग से उच्च गुणवत्ता वाली तेज रोशनी उत्पन्न करने के कारण अधिक लचीला होता है। सुरक्षा के लिए इन डिस्प्ले को कांच या किसी अन्य सामग्री में एनकैप्सुलेट करना आवश्यक होता है।
लचीली स्क्रीन बनाने के लिए एक नई सामग्री
एडवांस्ड मैटेरियल्स में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में, ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय (एएनयू) के इंजीनियरों ने पहली बार कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों से बना एक अर्धचालक विकसित किया है जो कुशलतापूर्वक बिजली को प्रकाश में परिवर्तित करता है। यह अर्धचालक अति-पतला और बेहद लचीला है, जो इसे अद्वितीय बनाता है। उपकरण का कार्बनिक भाग, जो अर्धचालक का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, केवल एक परमाणु की मोटाई का है। अकार्बनिक भाग भी छोटा है, लगभग दो परमाणुओं जितना मोटा। इस पदार्थ का निर्माण 'रासायनिक वाष्प निक्षेपण' नामक प्रक्रिया द्वारा किया गया था, जो 2D विवरण से 3D संरचना बनाने के समान है। अर्धचालक को नंगी आंखों से नहीं देखा जा सकता; यह 1 सेमी x 1 सेमी आकार की एक चिप पर सोने के इलेक्ट्रोड के बीच स्थित है, जिसमें एक कार्यात्मक ट्रांजिस्टर है। ऐसी एक चिप में हजारों ट्रांजिस्टर सर्किट हो सकते हैं। इलेक्ट्रोड बिजली के इनपुट और आउटपुट बिंदु के रूप में कार्य करता है। निर्माण के बाद, पदार्थ के ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत गुणों का विश्लेषण किया गया। कार्बनिक और अकार्बनिक घटकों की यह संकर संरचना बिजली को प्रकाश में परिवर्तित करती है, जो फिर मोबाइल फोन, टेलीविजन और अन्य उपकरणों पर डिस्प्ले प्रदान करती है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले के लिए प्रकाश उत्सर्जन अधिक तीव्र और बेहतर दिखाई देता है।
ऐसी सामग्री का उपयोग निकट भविष्य में उपकरणों को मोड़ने योग्य बनाने के लिए किया जा सकता है - उदाहरण के लिए मोबाइल फोन। मोबाइल फोन में स्क्रीन या डिस्प्ले की क्षति बहुत आम है और यह सामग्री बचाव में आ सकती है। बड़ी स्क्रीन वाले स्मार्ट फोन की लोकप्रियता और मांग बढ़ने के साथ, समय की आवश्यकता है कि स्थायित्व हो ताकि डिस्प्ले खरोंच या टूटने या गिरने आदि का खतरा न हो। हाइब्रिड संरचना पारंपरिक अर्धचालकों की तुलना में दक्षता के मामले में फायदेमंद है जो कि हैं पूरी तरह से सिलिकॉन से बना है। इस सामग्री का उपयोग मोबाइल फोन, टेलीविजन, डिजिटल कंसोल आदि के लिए स्क्रीन बनाने और शायद एक दिन कंप्यूटर बनाने और या मोबाइल फोन को सुपर कंप्यूटर की तरह मजबूत बनाने के लिए किया जा सकता है। शोधकर्ता पहले से ही इस सेमीकंडक्टर को बड़े पैमाने पर बनाने पर काम कर रहे हैं ताकि इसका व्यावसायीकरण किया जा सके।
इलेक्ट्रॉनिक कचरे से निपटना
अनुमान है कि 2018 में लगभग 50 करोड़ टन इलेक्ट्रॉनिक कचरा (ई-कचरा) उत्पन्न होगा और इसमें से बहुत कम मात्रा में ही पुनर्चक्रण हो पाएगा। ई-कचरे में वे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और यंत्र शामिल हैं जिनका जीवनकाल समाप्त हो चुका है और जिन्हें फेंकना आवश्यक है, जैसे पुराने कंप्यूटर, कार्यालय या मनोरंजन के इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, मोबाइल फोन, टेलीविजन आदि। ई-कचरे की यह भारी मात्रा पर्यावरण के लिए एक बड़ा खतरा है और इससे हमारे प्राकृतिक संसाधनों और परिवेश को अपरिवर्तनीय क्षति पहुंचना तय है। यह खोज उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन करने की दिशा में एक प्रारंभिक कदम है, जो जैविक 'बायो' सामग्रियों से बने हों। यदि मोबाइल फोन लचीली सामग्री से बने हों तो उनका पुनर्चक्रण आसान होगा। इससे विश्व भर में प्रतिवर्ष उत्पन्न होने वाले ई-कचरे में कमी आएगी।
फोल्डेबल और लचीले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का भविष्य बहुत ही शानदार होने वाला है। इंजीनियर पहले से ही रोल करने योग्य डिस्प्ले के बारे में सोच रहे हैं जहां उपकरणों को स्क्रॉल की तरह रोल किया जा सकता है। डिस्प्ले स्क्रीन का सबसे उन्नत प्रकार होगा जो कागज की तरह मोड़, वक्र या यहां तक कि क्रश कर सकता है लेकिन साफ-सुथरी छवियों को प्रदर्शित करना जारी रख सकता है। एक अन्य क्षेत्र 'ऑक्टेटिक' सामग्री का उपयोग है जो खींचे जाने पर मोटा हो जाता है और जो उच्च ऊर्जा प्रभावों को अवशोषित कर सकता है और किसी भी विकृति को ठीक करने के लिए आत्म-संरेखण कर सकता है। ऐसे उपकरण हल्के लेकिन लचीले होंगे।
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स्रोत (रों)
शर्मा ए एट अल। 2018 एटॉमिकली थिन ऑर्गेनिक-इनऑर्गेनिक टाइप-I हेटरोस्ट्रक्चर में कुशल और परत-आश्रित एक्साइटन पंपिंग। उन्नत सामग्री। 30 (40)।
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
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